KR20120055993A - Device for improving combustion rate of diesel engine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디젤엔진의 연소 효율을 개선하기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡기관을 통과하는 산소분자를 라디칼 상태로 전이시켜 디젤엔진의 연료와 산화를 촉진시키는 디젤엔진의 연소 효율을 개선하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for improving the combustion efficiency of a diesel engine, and more particularly, to improve the combustion efficiency of a diesel engine that promotes fuel and oxidation of a diesel engine by transferring oxygen molecules passing through an intake pipe into a radical state. It relates to a device for.
공기청정기나 집진장치, 내연기관의 자동차의 매연저감장치 등에는 극방전 자동차의 매연저감장치가 사용되고 있으며, 이 중에서 내연기관의 자동차의 매연저감장치는 탄화수소 연료로 구동되는 내연기관에서 CO2 와H2 O 및 불연소 작용에 의한 CO가스와 인체에 유해한 HC 등의 유해가스 들을 배출하며, 탄화수소 연료는 그것이 고온에 서 타는 과정에서 공기 중에 NOx 의 질소화합물 들을 생성한다. In the case of air purifiers, dust collectors, and smoke reduction devices for automobiles of internal combustion engines, soot reduction devices of polar discharge cars are used. Among them, the smoke reduction devices for automobiles of internal combustion engines are CO2 and H2 O And non-combusting CO gases and harmful gases such as HC, which are harmful to the human body, and hydrocarbon fuels produce nitrogen compounds of NOx in the air as they are burned at high temperatures.
그리고, 유해가스 량은 엔진의 배기가스 속에 불연소 수산화카본 탄소 일산화물의 증가에 야기하는 질산화 화합물 감소시키도록 하는 예정된 연비에 의하여 영향을 받으며 엔진의 많은 동작 조건들에 의하여 변한다.In addition, the amount of harmful gas is influenced by a predetermined fuel economy to reduce the nitric oxide compound caused by the increase in the unburned carbon dioxide carbon monoxide in the exhaust gas of the engine and varies with many operating conditions of the engine.
상기와 같은 유해가스를 오존 발생에 의하여 감소시키는 기술 들을 라디칼(Radical) 기술이라 하고, 이는 원자, 분자, 이온 등의 상태를 말하며, 원자주변에 존재하는 원자가 정상적인 상태에서는 하나의 궤도 내에 2개씩 짝을 지어 있으나 라디칼 상태는 하나의 궤도 내에 2개의 짝을 이루지 못하고 1개씩 존재하는 전자가 1개 이상 있는 상태를 말하고 있다.Techniques for reducing such harmful gases by ozone generation are called radical technologies, which refer to states of atoms, molecules, and ions. However, the radical state refers to a state in which one or more electrons exist one by one without being paired with each other in one orbit.
즉, 라디칼 상태는 매우 불안정한 상태로 주변의 다른 원자나 분자, 이온들로부터 전자를 받아 짝을 이루게 되며, 이러한 과정을 라디칼 반응이라 한다. 라디칼 반응은 매우 빠르게 진행되기 때문에 이 상태를 라디칼이라고 화학자 들이 명명하고 있다.In other words, the radical state is a very unstable state that is paired with electrons from other atoms, molecules, ions around, this process is called a radical reaction. Radical reactions are so fast that chemists call this state radicals.
라디칼은 자연계 및 화학 반응 과정에서 짧은 시간 동안이지만 아주 흔하게 존재하는 상태이며, 라디칼 기술은 어떤 물질을 라디칼 상태로 만들어 원하는 목적에 사용한다.Radicals are states that exist for a short time in natural and chemical reactions, but are very common, and radical technology makes certain materials radical and use them for the desired purpose.
라디칼 중에서는 O, O-, O2-, OH 등 활성 산소 라디칼 들은 강한 산화력을 갖고 있어 살균, 탈취, 유기물 분해 등의 효과가 있다. 라디칼의 이러한 유기 화학적 작용은 강한 산화력을 가질수록 전자 친화력이 강하며, 상대적으로 전자 친화력이 낮은 타 물질의 전자적인 결합을 와해시킴으로서 유기물을 분해하거나 무해한 형태로 바꾼다.Among the radicals, active oxygen radicals such as O, O-, O2-, and OH have a strong oxidizing power and thus have effects such as sterilization, deodorization and decomposition of organic matter. The radical organic chemistry of the radicals has a strong oxidizing power, the stronger the electron affinity, breaks down the electronic bonds of other materials having a relatively low electron affinity, thereby decomposing or transforming the organic matter into a harmless form.
그러나, 종래의 선행기술은 흡기 측에서 공기를 라디칼 상태로 하여 엔진에 공급함으로써 연료의 연소율을 높이지는 못하였으며, 엔진의 흡기관 측에 용이하게 설치되어 흡기 공기를 라디칼 상태로 전이하는 구성을 제공하지는 못하였다.However, the prior art does not increase the combustion rate of fuel by supplying air to the engine in a radical state on the intake side, and is easily installed on the intake pipe side of the engine to provide a configuration for transferring intake air to a radical state. I could not.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 흡기관에 설치되어 흡기공기를 라디칼 상태로 전환시켜 디젤엔진으로 공급하고, 흡기관에 용이하게 설치될 수 있는 구조 및 전원공급이 개선된 디젤엔진의 연소 효율을 개선하기 위한 장치를 제공함이 목적이다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the structure and power supply which is installed in the intake pipe to convert the intake air into the radical state to supply to the diesel engine, and can be easily installed in the intake pipe It is an object to provide a device for improving the combustion efficiency of an improved diesel engine.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디젤엔진의 연소 효율을 개선하기 위한 장치는, 전원이 공급되어 플라즈마를 발생하는 플라즈마 전극과; 상기 플라즈마 전극이 설치되는 통로가 형성되고, 엔진의 흡기관 측에 연결되는 케이스와; 상기 케이스에 설치되고 외부에서 공급된 전압을 변화시켜 상기 플라즈마 전극에 공급하는 복수의 트랜스; 및 상기 복수의 트랜스를 선택적으로 작동시키는 제어부;를 포함하고, 상기 플라즈마 전극은 상기 케이스의 통로에서 중앙부에 배치되는 반원형의 방전부 및 상기 방전부에 연결되고 상기 케이스의 내벽에 연결되어 차량의 전원을 공급받는 방전봉을 포함하며, 상기 트랜스는 상기 케이스에 세 개 이상 설치되고, 차량의 12V 또는 24V를 25000V 이상으로 증폭시키는 코일권선을 구비하고, 상기 제어부는 상기 복수의 트랜스를 순환적으로 하나씩 작동시키고, 엔진의 RPM에 따라 상기 플라즈마 전극으로 공급되는 전류량을 제어하는 것에 특징이 있다.The apparatus for improving the combustion efficiency of the diesel engine according to the present invention for achieving the above object, the plasma electrode for generating a plasma power supply; A case in which a passage for installing the plasma electrode is formed and connected to an intake pipe side of the engine; A plurality of transformers installed in the case and supplied to the plasma electrode by changing a voltage supplied from the outside; And a control unit for selectively operating the plurality of transformers, wherein the plasma electrode is connected to an inner wall of the case and is connected to an inner wall of the case and is connected to the discharge unit of a semicircular shape disposed at a central portion of a passage of the case. It includes a discharge rod that is supplied, the transformer is installed in the case three or more, the coil winding to amplify the 12V or 24V of the vehicle to 25000V or more, and the control unit cyclically one by one of the plurality of transformers Operating, and controlling the amount of current supplied to the plasma electrode in accordance with the RPM of the engine.
본 발명은 흡기관에 설치되어 흡기공기를 라디칼 상태로 전환시켜 디젤엔진으로 공급하고, 흡기관에 용이하게 설치될 수 있는 케이스에 설치된 복수개의 트랜스 및 와이어링에 의해 플라즈마 전극에 대한 전원의 안정적인 공급 및 전원공급라인의 개선된 구조를 제공하며, 제어부가 디젤엔진의 RPM을 나타내는 계기판으로 입력되는 신호를 취득하여 RPM에 따라 플라즈마 전극의 방전빈도를 조절하고, 배터리에서 트랜스로 공급되는 전류량을 조절함으로써 디젤엔진이 정상적인 연소가 일어나는 RPM보다 낮을 경우에도 흡기구로 공급되는 산소의 라디칼 상태로 전이 량을 증가시켜 디젤엔진의 연소효율을 높일 수 있다.The present invention provides a stable supply of power to the plasma electrode by a plurality of transformers and wirings installed in the case to be installed in the intake pipe to convert the intake air into the radical state to supply to the diesel engine, and installed in the case that can be easily installed in the intake pipe And an improved structure of the power supply line, and the control unit acquires a signal input to the instrument panel indicating the RPM of the diesel engine to adjust the discharge frequency of the plasma electrode according to the RPM, and adjust the amount of current supplied from the battery to the transformer. Even when the diesel engine is lower than the RPM at which the normal combustion occurs, the combustion efficiency of the diesel engine can be improved by increasing the amount of transfer to the radical state of oxygen supplied to the intake port.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되나, 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디젤엔진 연소 개선 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 제어부에 의한 디젤엔진의 RPM에 따른 전류의 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a view showing a diesel engine combustion improving apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing a change in current according to the RPM of the diesel engine by the control unit of FIG.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디젤엔진의 연소 효율을 개선하기 위한 장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. Hereinafter, an apparatus for improving the combustion efficiency of a diesel engine according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디젤엔진의 연소 효율을 개선하기 위한 장치는 전원이 공급되어 플라즈마를 발생하는 플라즈마 전극(100), 플라즈마 전극(100)이 설치되는 통로가 형성되고, 디젤엔진(10)의 흡기관(20) 측에 연결되는 케이스(110), 케이스(110)에 설치되고 외부에서 공급된 전압을 변화시켜 플라즈마 전극(100)에 공급하는 복수의 트랜스(120), 및 복수의 트랜스(120)를 선택적으로 작동시키는 제어부(130)를 포함한다. 여기서, 플라즈마 전극(100)은 케이스(110)의 통로에서 중앙부에 배치되는 반원형의 방전부(102) 및 방전부(102)에 연결되고 케이스(110)의 내벽에 연결되어 차량의 전원을 공급받는 방전봉(105)을 포함한다.Referring to FIG. 1, an apparatus for improving combustion efficiency of a diesel engine according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
이 때, 케이스(110)는 디젤엔진(10)의 흡기관(20)에 설치되는 관로(115)를 구비하며, 플라즈마 전극(100)은 관로(115)의 내부에 설치된다. 즉, 디젤엔진(10)의 흡기구(22) 측으로 공급되는 공기 중의 산소는 관로(115)에 있는 플라즈마 전극(100)을 통과하게 됨으로써 플라즈마 전극(100)에서 발생하는 방전현상에 의해 라디칼 상태로 활성화되고, 디젤엔진(10)의 실린더로 공급되는 디젤유의 분자와 결합되는 성질이 높아져서 디젤엔진(10)에서 연료의 연소율은 높아질 수 있다.In this case, the
그리고 트랜스(120)는 케이스(110)에 설치되어 디젤 차량의 배터리(40) 전원을 공급받게 되며, 흡기관(20)의 외측에 별도로 설치될 경우보다 플라즈마 전극(100) 측으로 전원을 공급하는 거리가 짧게 됨으로써 트랜스(120) 측에서 플라즈마 측으로 와이어링(125)에 의한 손실이 줄어들고, 플라즈마 전극(100)에서 발생되는 방전전압이 일정하게 유지될 수 있다.In addition, the
또한, 트랜스(120)는 케이스(110)에 복수개가 설치되어 하나가 작동이 멈추더라도 다른 것이 사용될 수 있으므로 플라즈마 전극(100)에 대해 전원공급을 안정적으로 운영할 수 있다. 즉, 케이스(110)에는 트랜스(120)가 세 개 이상 설치되어 교대로 작동이 가능하다. 하나의 트랜스(120)는 배터리(40)에서 공급되는 전원을 플라즈마 전극(100)에서 방전을 일으킬 수 있는 고전압으로 변환하게 되며, 세 개(T1, T2, T3)가 교대로 배터리(40)의 전압을 변환하게 되므로 전압의 변환에서 생되는 열의 발생 주기가 트랜스(120) 하나가 연속적으로 작동될 경우보다 늘어나므로 트랜스(120)의 수명이 늘어나게 되고, 과열에 의한 트랜스(120)의 고장도 방지될 수 있다. 또한, 트랜스(120)는 컴팩트하게 구성되어 케이스(110)의 통로(111) 주위에 세 개 이상(T4, T5, T6)설치가 가능하다. In addition, a plurality of
이 때, 트랜스(120)는 차량의 12V 또는 24V를 25000V 이상으로 증폭시키는 코일권선을 구비함으로써 플라즈마 전극(100)에서 공기 중의 산소를 라디칼 상태로 전이시키는 고전압을 공급하게 된다. 플라즈마 전극(100)에서 방전은 시동초기에 1KHz 이상으로 발생되며, 디젤엔진(10)이 워밍업된 후나 차량의 속도가 정상주행 경우에는 엔진 자체에서 연소효율이 상승되므로 1KHz이하로 발생될 수 있다. 여기서, 트랜스(120)에서 플라즈마 전극(100)으로 전류의 공급주기는 플라즈마 전극(100)의 방전발생빈도와 연동된다.In this case, the
더불어, 제어부(130)는 복수의 트랜스(120)를 순환적으로 하나씩 작동시키는 스위칭부(135)를 구비하게 된다. 일 예로, 스위칭부(135)는 전기적인 단락성이 있는 복수개의 릴레이(S1, S2, S3) 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 트랜스(120)가 플라즈마 전극(100)에 전원을 공급하는 시간동안 하나의 대응하는 릴레이가 배터리(40) 측과 트랜스(120) 측을 연결하게 된다. 제어부(130)에는 릴레이의 연결주기가 미리 입력되어 복수개의 릴레이는 각각 해당하는 트랜스(120)의 작동시간 차례대로 연결될 수 있다.In addition, the
도 2를 참조하면, 제어부(130)는 디젤엔진(10)의 RPM에 따라 플라즈마 전극(100)으로 공급되는 전류량 또는 공급주기를 제어한다. 제어부(130)는 엔진의 시동 시에 플라즈마 전극(100)에 1A의 전류를 공급하고, 엔진의 RPM 증가에 따라 상기 플라즈마 전극(100)에 대한 전류의 공급량을 1A이하로 낮게 조절할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
일 예로, 디젤엔진(10)이 2000RPM 이상에서 정상상태로 연소효율이 나오고, 2000RPM 이하에서 정상상태보다 연소 효율이 낮게 나오는 경우, 제어부(130)는 2000RPM 이하에서 플라즈마 전극(100)에 1A이상으로 전류를 공급하여 흡기관(20)을 통과하여 디젤엔진(10)의 흡기구(22)로 공급되는 공기 중 산소에서 라디칼 상태로 변환 량을 증가시키고, 정상적인 연소가 일어나는 RPM 상태에서는 1A이하로 전류의 공급량을 줄이어 연료의 연소효율을 일정수준 이상 유지시킬 수 있다.For example, when the
즉, 제어부(130)는 디젤엔진(10)의 RPM을 나타내는 계기판(30)으로 입력되는 신호를 취득하여 RPM에 따라 플라즈마 전극(100)의 방전빈도를 조절하고, 배터리(40)에서 트랜스(120)로 공급되는 전류량을 조절함으로써 디젤엔진(10)이 정상적인 연소가 일어나는 RPM보다 낮을 경우에도 흡기구(22)로 공급되는 산소의 라디칼 상태로 전이 량을 증가시켜 디젤엔진(10)의 연소효율을 높일 수 있다.That is, the
한편, 본 실시예에 따른 디젤엔진의 연소 효율을 개선하기 위한 장치는 전술한 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 중심 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 이는 본원발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.On the other hand, the apparatus for improving the combustion efficiency of the diesel engine according to the present embodiment is not limited to the above-described form, it can be variously modified within the scope not departing from the technical spirit of the present invention. It will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.
10: 디젤엔진
20: 흡기관
22: 흡기구
30: 계기판
40: 배터리
100: 플라즈마 전극
102: 방전부
105: 방전봉
110: 케이스
115: 관로
120: 트랜스
125: 와이어링
130: 제어부
135: 스위칭부10: diesel engine
20: intake pipe
22: intake vent
30: instrument panel
40: battery
100: plasma electrode
102: discharge part
105: discharge rod
110: case
115: pipeline
120: trance
125: wiring
130:
135: switching unit
Claims (1)
상기 플라즈마 전극이 설치되는 통로가 형성되고, 엔진의 흡기관 측에 연결되는 케이스와;
상기 케이스에 설치되고 외부에서 공급된 전압을 변화시켜 상기 플라즈마 전극에 공급하는 복수의 트랜스; 및
상기 복수의 트랜스를 선택적으로 작동시키는 제어부;를 포함하고,
상기 플라즈마 전극은 상기 케이스의 통로에서 중앙부에 배치되는 반원형의 방전부 및 상기 방전부에 연결되고 상기 케이스의 내벽에 연결되어 차량의 전원을 공급받는 방전봉을 포함하며,
상기 트랜스는 상기 케이스에 세 개 이상 설치되고, 차량의 12V 또는 24V를 25000V 이상으로 증폭시키는 코일권선을 구비하고,
상기 제어부는 상기 복수의 트랜스를 순환적으로 하나씩 작동시키고, 엔진의 RPM에 따라 상기 플라즈마 전극으로 공급되는 전류량을 제어하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연소 효율을 개선하기 위한 장치.A plasma electrode for supplying power to generate plasma;
A case in which a passage for installing the plasma electrode is formed and connected to an intake pipe side of the engine;
A plurality of transformers installed in the case and supplied to the plasma electrode by changing a voltage supplied from the outside; And
And a control unit for selectively operating the plurality of transformers,
The plasma electrode includes a semi-circular discharge portion disposed in the center portion of the passage of the case and a discharge rod connected to the discharge portion and connected to the inner wall of the case to receive power of the vehicle.
Three or more transformers are installed in the case, and provided with coil windings for amplifying 12V or 24V of the vehicle to 25000V or more,
The control unit operates the plurality of transformers one by one cyclically, the apparatus for improving the combustion efficiency of the diesel engine, characterized in that for controlling the amount of current supplied to the plasma electrode in accordance with the RPM of the engine.
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---|---|---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107079574A (en) * | 2014-10-21 | 2017-08-18 | 爱德华多·L·科班基亚特 | For the oxygen activating system for improving efficiency of combustion and minimizing burning pollutant |
-
2010
- 2010-11-24 KR KR1020100117485A patent/KR20120055993A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107079574A (en) * | 2014-10-21 | 2017-08-18 | 爱德华多·L·科班基亚特 | For the oxygen activating system for improving efficiency of combustion and minimizing burning pollutant |
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